JPS59122807A - 触媒燃焼器 - Google Patents
触媒燃焼器Info
- Publication number
- JPS59122807A JPS59122807A JP57232708A JP23270882A JPS59122807A JP S59122807 A JPS59122807 A JP S59122807A JP 57232708 A JP57232708 A JP 57232708A JP 23270882 A JP23270882 A JP 23270882A JP S59122807 A JPS59122807 A JP S59122807A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- catalyst
- plate
- catalyst body
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、各種ガス燃料または気化させた液体燃料を燃
焼空気と共に触媒体上に供給し、その面上にて酸化反応
を起こさせて触媒体を発熱させ、発生した熱を利用する
触媒燃焼器に関する。
焼空気と共に触媒体上に供給し、その面上にて酸化反応
を起こさせて触媒体を発熱させ、発生した熱を利用する
触媒燃焼器に関する。
従来例の構成とその問題点
従来の触媒燃焼器の構成は、第１図に示した様に、円筒
状の燃焼筒Ａ１内にノ・ニカム形状をした円筒状の触媒
体Ａ２を設置しただけのものであった。この方式の場岑
、燃焼筒Ａ１と接触している触媒体Ａ２の外周部が、燃
焼筒ム１および外気の影響により熱を奪われ、この部分
を通過した燃料混合気は完全には酸化されず、多量の炭
化水素やＣｏを含んだ未燃ガスとして排出されるという
欠点があった。特に低燃焼量領域で空気過剰率を高くし
た場合この傾向が強かった。この様に低燃焼量領域での
安定燃焼範囲が狭いため、広範囲な空燃比を有する燃焼
ができなかった。しだがって、結果的にＴＤＲ（絞り率
＝最大安定燃焼量／最低安定燃焼量）も狭く、約に程度
しか取れなかった。
状の燃焼筒Ａ１内にノ・ニカム形状をした円筒状の触媒
体Ａ２を設置しただけのものであった。この方式の場岑
、燃焼筒Ａ１と接触している触媒体Ａ２の外周部が、燃
焼筒ム１および外気の影響により熱を奪われ、この部分
を通過した燃料混合気は完全には酸化されず、多量の炭
化水素やＣｏを含んだ未燃ガスとして排出されるという
欠点があった。特に低燃焼量領域で空気過剰率を高くし
た場合この傾向が強かった。この様に低燃焼量領域での
安定燃焼範囲が狭いため、広範囲な空燃比を有する燃焼
ができなかった。しだがって、結果的にＴＤＲ（絞り率
＝最大安定燃焼量／最低安定燃焼量）も狭く、約に程度
しか取れなかった。
発明の目的
本発明はかかる従来の問題を解消するもので、燃料を触
媒体上にて広範囲の空燃比のもとでも安定かつ効率の養
い酸化反応をさせると共に、広範囲の燃焼量可変領域を
持ち、かつ排気ガスがクリーンとなる触媒燃焼器を提供
することを目的とする。
媒体上にて広範囲の空燃比のもとでも安定かつ効率の養
い酸化反応をさせると共に、広範囲の燃焼量可変領域を
持ち、かつ排気ガスがクリーンとなる触媒燃焼器を提供
することを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために、本発明では触媒体前面の外
周部の開口部を、耐熱性材料からなる閉塞物で外周部の
形状に沿うように閉塞し、触媒体外周部からの排出ガス
を遮断したことを基本構成とする。本構成により、燃焼
筒との接触により冷却部分を構成している触媒体外周部
からの未燃ガスの排出は遮断され、触媒体の活性化温度
を保持している部分からのみ完全燃焼ガスの排出が行わ
れる。したがって、低燃焼量領域に於て、空気過剰率を
高くしても安定燃焼を行わせることができ、燃焼幅、ひ
いてはＴＤＲを拡大することが可能となった。
周部の開口部を、耐熱性材料からなる閉塞物で外周部の
形状に沿うように閉塞し、触媒体外周部からの排出ガス
を遮断したことを基本構成とする。本構成により、燃焼
筒との接触により冷却部分を構成している触媒体外周部
からの未燃ガスの排出は遮断され、触媒体の活性化温度
を保持している部分からのみ完全燃焼ガスの排出が行わ
れる。したがって、低燃焼量領域に於て、空気過剰率を
高くしても安定燃焼を行わせることができ、燃焼幅、ひ
いてはＴＤＲを拡大することが可能となった。
実施例の説明
本発明による触媒燃焼器の一実施例を第２図に示し、こ
れによυ説明する。
れによυ説明する。
シーズヒ・−夕３を埋設した気化予混合筒４の後方には
、中央に空気口６を有する固定板ｅが接合され、気化予
混合筒４の前方には、耐熱性金属からなる横型円筒状の
燃焼筒Ｂ１が嵌合されてい私燃焼筒Ｂ１内には、その前
方に向かって金網またはパンチングメタル製の抵抗板７
、耐熱性セラミックからなる整流板８、同じく耐熱性セ
ラミックからなる逆火防止板９、円筒状の触媒体Ｂ２、
その前面外周部には本発明による耐熱性材料からなるり
／グ状の閉塞板１０．および耐熱性金属からなる閉塞板
固定架１１が順次設置されている。また整流板８のすぐ
前方側には点火プラグ１２が燃焼筒Ｂ１を貫通した形で
設置されている。一方、気化予混合筒４内に臨んだシャ
フト１３の先端には、前方に向けて径が大となる円垂台
形のコーン１４、回転板１６、周端に攪拌用小羽根を有
する混合板１６が順次固定されている。また、給油管１
Ｔの先端はコーン１４上方に開口する様に設置されてい
る。
、中央に空気口６を有する固定板ｅが接合され、気化予
混合筒４の前方には、耐熱性金属からなる横型円筒状の
燃焼筒Ｂ１が嵌合されてい私燃焼筒Ｂ１内には、その前
方に向かって金網またはパンチングメタル製の抵抗板７
、耐熱性セラミックからなる整流板８、同じく耐熱性セ
ラミックからなる逆火防止板９、円筒状の触媒体Ｂ２、
その前面外周部には本発明による耐熱性材料からなるり
／グ状の閉塞板１０．および耐熱性金属からなる閉塞板
固定架１１が順次設置されている。また整流板８のすぐ
前方側には点火プラグ１２が燃焼筒Ｂ１を貫通した形で
設置されている。一方、気化予混合筒４内に臨んだシャ
フト１３の先端には、前方に向けて径が大となる円垂台
形のコーン１４、回転板１６、周端に攪拌用小羽根を有
する混合板１６が順次固定されている。また、給油管１
Ｔの先端はコーン１４上方に開口する様に設置されてい
る。
次に上記構成による実施例の作用を説明する。
シーズヒータ３に通電され、気化予混合筒４の側壁が所
定の温度に到達すると、ファン、電磁ポンプ（共に図示
せず）に通電され、空気および液体燃料の供給が開始さ
れる。液体燃料は給油管１７によって回転中のコーン１
４上に送られコーン１４のテーパに沿って回転板１６に
達すると、その回転力により円周方向に微粒子として飛
散し、定温状態の気化予混合筒４の側壁に接触し、ただ
ちに気化する。一方、ファンによって取り込まれた空気
は空気口６から気化予混合筒４内に送られ、混合板１６
により気化した液体燃料と均一に混合され予混合ガスと
なる。予混合ガスは抵抗板７、整流板８を通過したとこ
ろで、通電によりスパークを発している点火プラグ１２
で点火される。点火初期には、整流板８前方側に青火炎
を形成して火炎燃焼を行わせる。この状態で火炎による
輻射熱が燃焼筒Ｂ１からの伝熱により、触媒体Ｂ２を触
媒燃焼に必要な活性化温度まで到達させる。しかるのち
、一旦燃料の供給を停止して、前記の青火炎を消滅させ
、次いで燃料の供給を再開すると、予混合ガスは火炎を
形成すること、なく、活性化温度を保っている触媒体Ｂ
２上で無炎燃焼が開始される。この時点での触媒体Ｂ２
の表面温度はＳＯＯ〜１２００″Ｃ程度となり、酸化触
媒による反応は定常化する。この時、触媒体Ｂ２の前面
外周部はリング状の閉塞板１０によって閉塞されている
だめ、予混合ガスは、燃焼筒Ｂ１との接触で冷却され低
温部分を形成している触媒体Ｂ２の外周部を通過するこ
とがなく、常に活性化温度以上を保っている触媒体Ｂ２
の内部を通過するので、不完全酸化を起こすことがなく
、排ガス中に炭化水素やＧＯ等の未燃ガスが残ることが
ない。また、触媒体Ｂ２外周部が閉塞板゛−１０によっ
て閉塞されることにより、この部分に熱の溜まりを生じ
るため、この部分で反応が行われないことによる冷却作
用牟び燃焼筒との接触による冷却作用とが上記の熱の溜
まりによって相殺され、触媒体Ｂ２内部に新たに低温部
分が生じることを防止している。
定の温度に到達すると、ファン、電磁ポンプ（共に図示
せず）に通電され、空気および液体燃料の供給が開始さ
れる。液体燃料は給油管１７によって回転中のコーン１
４上に送られコーン１４のテーパに沿って回転板１６に
達すると、その回転力により円周方向に微粒子として飛
散し、定温状態の気化予混合筒４の側壁に接触し、ただ
ちに気化する。一方、ファンによって取り込まれた空気
は空気口６から気化予混合筒４内に送られ、混合板１６
により気化した液体燃料と均一に混合され予混合ガスと
なる。予混合ガスは抵抗板７、整流板８を通過したとこ
ろで、通電によりスパークを発している点火プラグ１２
で点火される。点火初期には、整流板８前方側に青火炎
を形成して火炎燃焼を行わせる。この状態で火炎による
輻射熱が燃焼筒Ｂ１からの伝熱により、触媒体Ｂ２を触
媒燃焼に必要な活性化温度まで到達させる。しかるのち
、一旦燃料の供給を停止して、前記の青火炎を消滅させ
、次いで燃料の供給を再開すると、予混合ガスは火炎を
形成すること、なく、活性化温度を保っている触媒体Ｂ
２上で無炎燃焼が開始される。この時点での触媒体Ｂ２
の表面温度はＳＯＯ〜１２００″Ｃ程度となり、酸化触
媒による反応は定常化する。この時、触媒体Ｂ２の前面
外周部はリング状の閉塞板１０によって閉塞されている
だめ、予混合ガスは、燃焼筒Ｂ１との接触で冷却され低
温部分を形成している触媒体Ｂ２の外周部を通過するこ
とがなく、常に活性化温度以上を保っている触媒体Ｂ２
の内部を通過するので、不完全酸化を起こすことがなく
、排ガス中に炭化水素やＧＯ等の未燃ガスが残ることが
ない。また、触媒体Ｂ２外周部が閉塞板゛−１０によっ
て閉塞されることにより、この部分に熱の溜まりを生じ
るため、この部分で反応が行われないことによる冷却作
用牟び燃焼筒との接触による冷却作用とが上記の熱の溜
まりによって相殺され、触媒体Ｂ２内部に新たに低温部
分が生じることを防止している。
従って触媒体Ｂ２内部を通過した予混合ガスは安定な酸
化反応によシ完全燃焼する。
化反応によシ完全燃焼する。
本発明の触媒燃焼器による効果を実証するデータとして
、第１図に示した従来例、第２図に示した本発明による
実施例の各々を用いた場合の燃焼特性の比較を本文中第
３図に示した。尚、閉塞板１０、閉塞板固定架１１の使
用以外は、従来例、本発明実施例共に同一仕様とした。
、第１図に示した従来例、第２図に示した本発明による
実施例の各々を用いた場合の燃焼特性の比較を本文中第
３図に示した。尚、閉塞板１０、閉塞板固定架１１の使
用以外は、従来例、本発明実施例共に同一仕様とした。
触媒体ム２、触媒体Ｂ２は共にＺｒＯ２を担体とし、酸
化触媒としてＮｉ を数％担持したものを用い、燃料と
して灯油を用いた。
化触媒としてＮｉ を数％担持したものを用い、燃料と
して灯油を用いた。
第３図中、燃焼上限の定義は、空気量を絞ってＣＯ２濃
度を増大させていった場合に、触媒体Ａ２、触媒体Ｂ２
後方に火炎を形成し、もはや無炎燃焼できなくなる限界
の００２濃度（逆火限界）を示し、燃焼下限の定義は、
空気量を増加させてＣＯ２濃度を減少させていった場合
に、排ガス中にＣＯが発生し始める限界のＣＯ２濃度（
スリップ限界）を示す。燃焼上限、燃焼下限の差を燃焼
幅と定義し、その値が２．８ＴＯ１％以上確保している
場合を安定燃焼領域と規定し、その時の最低燃焼量と最
高燃焼量の比をＴＤＲとした。
度を増大させていった場合に、触媒体Ａ２、触媒体Ｂ２
後方に火炎を形成し、もはや無炎燃焼できなくなる限界
の００２濃度（逆火限界）を示し、燃焼下限の定義は、
空気量を増加させてＣＯ２濃度を減少させていった場合
に、排ガス中にＣＯが発生し始める限界のＣＯ２濃度（
スリップ限界）を示す。燃焼上限、燃焼下限の差を燃焼
幅と定義し、その値が２．８ＴＯ１％以上確保している
場合を安定燃焼領域と規定し、その時の最低燃焼量と最
高燃焼量の比をＴＤＲとした。
第３図より、従来例の場合ＴＤＲは約に程度であるのに
対し、本発明実施例の場合ＴＤＲは約μ程度確保してい
る。
対し、本発明実施例の場合ＴＤＲは約μ程度確保してい
る。
発明の効果
以上のことから、本発明の触媒燃焼器によれば次に列記
する効果が得られる。
する効果が得られる。
（１）燃焼筒との接触により冷却作用を受け、低温部を
形成している触媒体の外周部を、前面７３：ら耐熱性材
料からなる閉塞板で閉塞する構成としているので、予混
合ガスはこの部分を通過せず、活性化温度を保っている
触媒体内部のみを通過し、完全燃焼ガスとして排出され
る効果がある。
形成している触媒体の外周部を、前面７３：ら耐熱性材
料からなる閉塞板で閉塞する構成としているので、予混
合ガスはこの部分を通過せず、活性化温度を保っている
触媒体内部のみを通過し、完全燃焼ガスとして排出され
る効果がある。
（２）上記構成により、低燃焼領域に於ても従来よシ空
気過剰率を高くした状態でも安定燃焼が可能となり、そ
の結果幅広いＴＤＲを確保できるようになった。
気過剰率を高くした状態でも安定燃焼が可能となり、そ
の結果幅広いＴＤＲを確保できるようになった。
す）上記構成により、触媒体外周部に熱部まりが生じる
ため、この部分で反応が行われないことによる冷却作用
と燃焼筒との接触による冷却作用とが、上記の熱部ｔ、
ｂによって相殺されるため、触媒体内部に新たに低温部
分が生じることを防止できる。
ため、この部分で反応が行われないことによる冷却作用
と燃焼筒との接触による冷却作用とが、上記の熱部ｔ、
ｂによって相殺されるため、触媒体内部に新たに低温部
分が生じることを防止できる。
第１図は従来の触媒燃焼器の縦断面模式図、第２図は本
発明による触媒燃焼器の一実施例の縦断面模式図、第３
図は従来例と本発明実施例とを使用した場合の燃焼特性
の比較を示した図である。 Ｂ１・・・・・・燃焼筒、Ｂ２・・・・・・触媒体Ｂ、
１０・・・・・・閉塞板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 １゜
発明による触媒燃焼器の一実施例の縦断面模式図、第３
図は従来例と本発明実施例とを使用した場合の燃焼特性
の比較を示した図である。 Ｂ１・・・・・・燃焼筒、Ｂ２・・・・・・触媒体Ｂ、
１０・・・・・・閉塞板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 １゜
Claims (2)
- （１）耐熱性無機材料を担体とし、その上に酸化触媒を
担持してなる触媒体上に、ガス燃料または気化させた液
体燃料を燃焼空気と共に供給して触媒燃焼させる構成と
し、触媒体前面の外周部の開口部を耐熱性拐′料から起
る閉塞板にて閉塞し、触媒体外周部からの燃焼ガスの排
出を遮断した触媒燃焼器。 - （２）閉塞板の材料として、アルミナ、ムライト。 ムライト−ジルコン、ジルコニア等の耐熱性セラミック
、あるいは耐熱性石英繊維の圧縮物を用いた特許請求の
範囲第１項記載の触媒燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232708A JPS59122807A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 触媒燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57232708A JPS59122807A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 触媒燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122807A true JPS59122807A (ja) | 1984-07-16 |
| JPS6337286B2 JPS6337286B2 (ja) | 1988-07-25 |
Family
ID=16943530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57232708A Granted JPS59122807A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 触媒燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0906890A1 (de) * | 1997-10-02 | 1999-04-07 | dbb fuel cell engines GmbH | Vorrichtung zur Wasserstofferzeugung,Vorrichtung zur Kohlenmonoxid-Verringerung,Vorrichtung zur Kohlenmonoxid-Oxidation,Vorrichtung zum katalytischen Verbrennen und Verfahren zur Herstellung eines Katalysators |
| KR20180133456A (ko) * | 2016-04-14 | 2018-12-14 | 달리안 인스티튜트 오브 케미컬 피직스, 차이니즈 아카데미 오브 사이언시즈 | 오염물 배출이 최소화된 촉매 무화염 연소장치 및 연소방법 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57232708A patent/JPS59122807A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0906890A1 (de) * | 1997-10-02 | 1999-04-07 | dbb fuel cell engines GmbH | Vorrichtung zur Wasserstofferzeugung,Vorrichtung zur Kohlenmonoxid-Verringerung,Vorrichtung zur Kohlenmonoxid-Oxidation,Vorrichtung zum katalytischen Verbrennen und Verfahren zur Herstellung eines Katalysators |
| WO1999017867A3 (de) * | 1997-10-02 | 1999-08-19 | Dbb Fuel Cell Engines Ges Mit | Vorrichtung zur durchführung einer heterogen katalysierten reaktion und verfahren zur herstellung eines katalysators |
| US6517805B1 (en) | 1997-10-02 | 2003-02-11 | Ballard Power Systems Ag | Method and apparatus for producing hydrogen |
| KR20180133456A (ko) * | 2016-04-14 | 2018-12-14 | 달리안 인스티튜트 오브 케미컬 피직스, 차이니즈 아카데미 오브 사이언시즈 | 오염물 배출이 최소화된 촉매 무화염 연소장치 및 연소방법 |
| JP2019511696A (ja) * | 2016-04-14 | 2019-04-25 | 中国科学院大▲連▼化学物理研究所Ｄａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ Ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ | 汚染物質の排出が極めて低い触媒式無炎燃焼装置及び燃焼方法 |
| EP3444530A4 (en) * | 2016-04-14 | 2019-12-11 | Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences | DEVICE FOR FLAME-FREE CATALYSIS COMBUSTION AND COMBUSTION PROCESS WITH EXTREMELY LOW EMISSION OF EMISSION |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6337286B2 (ja) | 1988-07-25 |
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